Computertomograph

Abstract

 Es soll ein Computertomograph so ausgebildet werden, daß er eine hohe Wärmekapazität aufweist, so daß ein großes Patien­tenvolumen abtastbar ist.
Es sind mehrere, jeweils ein fächerförmiges, auf dem Detektor­ring (2) auftreffendes Röntgenstrahlenbündel (10) aussendende Röntgenstrahler (6, 7, 8) vorhanden, von denen jeweils einer eingeschaltet ist.
Die Röntgenstrahler (6, 7, 8) sind zur Abtastung des Unter­suchungsobjektes (3) unter verschiedenen Richtungen auf einem gemeinsamen Drehrahmen (5) gelagert.
Ein Rechner (12) erzeugt aus den Detektordaten die Verteilung der Schwächungskoeffizienten in einer Bildmatrix und bewirkt deren bildliche Wiedergabe.

Beschreibung

[0001] Computertomographen erlauben die Erzeugung von Schnittbildern endlich dicker Schichten des Patienten, die im wesentlichen senkrecht zur Körperlängsachse des Patienten orientiert sind. Häufig ist die Darstellung eines ausgedehnten Organs und eines die Schichtdicke um ein Vielfaches übersteigenden Volumens er­forderlich. Dazu muß eine unter Umständen umfangreiche Serie von parallelen Schnittbildern aufgenommen werden. Dabei kann ein kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Patientenvorschub erfolgen.

[0002] Bei vorgegebener Schichtdicke und damit festgelegtem maximalem Vorschubinkrement sowie vertretbarer Gesamtaufnahmezeit wird das darstellbare Volumen durch die endliche Wärmekapazität des Röntgenstrahlers begrenzt.

[0003] Praktisch alle bekannten Computertomographen sind in einem Mode betreibbar, bei dem üblichen Projektionsbildern entsprechende Übersichtsbilder aufgenommen werden. Ein solches Übersichtsbild erleichtert dem Radiologen die Vorwahl des darzustellenden Volumens. Die Festlegung der Aufnahmeparameter "Schichtdicke, Schichtvorschub und Bilddosis" hat dann aber wieder unter Be­rücksichtigung der endlicher Wärmekapazität des Röntgenstrah­lers zu erfolgen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computertomo­graphen so auszubilden, daß die Aufnahme eines im Vergleich zum Stand der Technik großen Volumens des Untersuchungsobjektes möglich ist, ohne daß die Grenze der Wärmespeicherfähigkeit des abtastenden Röntgenstrahlers erreicht wird.

[0005] Diese Aufgabe ist bei einem Computertomographen mit nicht ge­drehtem Detektorring durch folgende Merkmale gelöst:

[0006] Es sind mehrere, jeweils ein fächerförmiges, auf dem Detektor­ring auftreffendes Röntgenstrahlenbündel aussendende Röntgen­strahler vorhanden, von jenen jeweils einer eingeschaltet ist.

[0007] Die Röntgenstrahler sind zur Abtastung des Untersuchungsobjek­tes unter verschiedenen Richtungen auf einem gemeinsamen Dreh­rahmen gelagert.

[0008] Ein Rechner erzeugt aus den Detektordaten die Verteilung der Schwächungskoeffizienten in einer Bildmatrix und bewirkt deren bildliche Wiedergabe.

[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Computertomographen kann zur Erzeu­gung der Detektordaten der Detektorelemente des Detektorringes zunächst ein Röntgenstrahler eingeschaltet werden. Wird die Grenze der Wärmekapazität des Röntgenstrahlers erreicht, so wird auf einen anderen Röntgenstrahler umgeschaltet. Demgemäß ist ein großes Volumen schnell abtastbar.

[0010] Wenn der Drehrahmen mit den Röntgenstrahlern den Detektorring umschließt, also die Röntgenstrahler mit ihren Foken auf einem Kreis bewegt werden, der außerhalb des Detektorringes liegt, ist der Mode zur Anfertigung von Übersichtsaufnahmen mit ge­ringen Kosten für die Meßkanäle realisierbar. Durch die Mög­lichkeit der Schichtvorselektion aufgrund dieses Mode und der ausreichenden Wärmekapazität der Röntgenstrahler eignet sich der erfindungsgemäße Computertomograph hervorragend für alle Aufnahmeanforderungen, von der Aufnahme einzelner dünner Schichten bis hin zur Darstellung großer Volumen.

[0011] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0012] In der Zeichnung ist ein Computertomograph mit einem eine Meß­öffnung 1 umschließenden, aus einer Reihe von Detektorelementen bestehenden, nicht gedrehten Detektorring 2 dargestellt. In der Meßöffnung 1 liegt ein Untersuchungsobjekt 3, das im Quer­schnitt dargestellt ist. Die Achse des Detektorringes 2 ist mit 4 bezeichnet.

[0013] Zur Abtastung des Untersuchungsobjektes 3 mit Hilfe von fächer­förmigen Röntgenstrahlenbündeln sind auf einem Drehrahmen 5 drei Röntgenstrahler 6, 7, 8 angeordnet, die von einem Röntgen­generator 9 gespeist werden. Jeweils einer der Röntgenstrahler 6 bis 8 wird eingeschaltet. Bei dem Beispiel ist der Röntgen­strahler 6 eingeschaltet, dessen Röntgenstrahlenbündel mit 10 bezeichnet ist. Zur Änderung der Richtung, unter der das Unter­suchungsobjekt 3 abgetastet wird, wird der Drehrahmen 5 um die Achse 4 in einem Lagerring 11 gedreht. Der Drehrahmen 5 um­schließt den Detektorring 3, so daß sich die Foken der Röntgen­strahler 6 bis 8 auf einem Kreis bewegen, der außerhalb des Detektorringes 2 liegt. Damit das jeweils eingeschaltete Rönt­genstrahlenbündel 10 in Strahlenrichtung gesehen vor dem Pati­enten seitlich am Detektorring 2 vorbei verläuft, also noch nicht Detektorelemente trifft, kann der Detektorring 2 in be­kannter Weise taumelnd gelagert sein und synchron mit dem Dreh­rahmen 5 entsprechend so verstellt werden, daß das Röntgen­strahlenbündel 10 erst nach dem Austritt aus dem Untersuchungs­objekt 3 auf den Detektorelementen auftrifft. Eine andere Mög­lichkeit besteht darin, das jeweils eingeschaltete Röntgen­strahlenbündel 10 unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Achse 4 auszurichten.

[0014] Ein Rechner 12 erzeugt aus den Detektordaten die Verteilung der Schwächungskoeffizienten in einer Bildmatrix und bewirkt deren bildliche Wiedergabe auf einem Sichtgerät 13.

[0015] Es ist möglich, die Halterung für die Röntgenstrahler 6 bis 8 auf dem Drehrahmen 5 so auszubilden, daß der Computertomograph nach Wunsch des Benutzers wahlweise mit einem oder mit mehre­ren, gleichmäßig auf dem Drehrahmen 5 verteilten Röntgenstrah­lern bestückt werden kann.

[0016] Die Abtastung des Untersuchungsobjektes 3 erfolgt in der Weise, daß dann, wenn die Grenze der Wärmekapazität des jeweils einge­schalteten Röntgenstrahlers 6 bis 8 erreicht wird, auf einen anderen, vorher nicht eingeschalteten Röntgenstrahler umge­schaltet wird.

Ansprüche

1. Computertomograph mit nicht gedrehtem Detektorring (2) mit folgenden Merkmalen:
Es sind mehrere, jeweils ein fächerförmiges, auf dem Detektor­ring (2) auftreffendes Röntgenstrahlenbündel (10) aussendende Röntgenstrahler (6, 7, 8) vorhanden, von denen jeweils einer eingeschaltet ist.
Die Röntgenstrahler (6, 7, 8) sind zur Abtastung des Untersu­chungsobjektes (3) unter verschiedenen Richtungen auf einem gemeinsamen Drehrahmen (5) gelagert.
Ein Rechner (12) erzeugt aus den Detektordaten die Verteilung der Schwächungskoeffizienten in einer Bildmatrix und bewirkt deren bildliche Wiedergabe.

2. Computertomograph nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Röntgenstrahler (6, 7, 8) gleichmäßig auf dem Drehrahmen (5) angeordnet sind.

3. Computertomograph nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß drei Röntgenstrahler (6, 7, 8) vorhanden sind.

4. Computertomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß der Drehrahmen (5) den Detektorring (2) umschließt.

Zeichnung